ধাতব 3D প্রিন্টিংয়ের পোস্ট-প্রসেসিংয়ে HIP প্রক্রিয়াকরণের সুবিধাগুলি কী কী?

1. অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি থেকে পরিত্রাণ: "পোরোসিটি" থেকে "শূন্য ত্রুটি" এ যাওয়া
দ্রুত ঠাণ্ডা করার মাধ্যমে উত্পাদিত ভারসাম্যহীন দৃঢ়ীকরণ ধাতব 3D প্রিন্টিংয়ের সময় ছোট গর্ত তৈরি করতে পারে। অন্যদিকে, সাপোর্ট স্ট্রাকচারগুলিকে আলাদা করা বা পাউডার পুরোপুরি না গলানোর ফলে ম্যাক্রোস্কোপিক সংকোচন হতে পারে। এই ত্রুটিগুলি ফাটল শুরু করতে পারে, যা অংশগুলির ক্লান্তি জীবনকে ব্যাপকভাবে ছোট করে। HIP প্রযুক্তি নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে ত্রুটিগুলি সংশোধন করে:
ছিদ্র বন্ধ করা এবং ধাতু একত্রিত করা
যখন ধাতব পদার্থগুলি একটি উচ্চ তাপমাত্রায় (সাধারণত উপাদানটির গলনাঙ্কের 0.5 থেকে 0.8 গুণ) উত্তপ্ত হয় এবং অনেক চাপের মধ্যে (100 থেকে 200 MPa), তখন তারা খুব নমনীয় হয়ে ওঠে। গ্যাসের চাপ ছিদ্রের চারপাশের ধাতুর আকৃতি পরিবর্তন করে, একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে এবং ধাতব বন্ধন তৈরি করে। এটি চলে না যাওয়া পর্যন্ত ছিদ্রের পরিমাণ হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, এইচআইপি চিকিত্সার পরে, এসএলএম কৌশল ব্যবহার করে তৈরি করা IN718 উচ্চ-তাপমাত্রার খাদের ছিদ্র 0.8% থেকে 0.02% হয়েছে, যা এটিকে 99.99% ঘন করেছে, যা মহাকাশ শিল্পকে নিশ্চিত করতে হবে যে উপকরণগুলি নির্ভরযোগ্য।
মাইক্রোক্র্যাক নিরাময়
ধাতব 3D প্রিন্টিং-এ তাপীয় চাপ মাইক্রোক্র্যাক ঘটতে পারে। HIP চিকিত্সার উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যানিলিং অ্যাকশন অবশিষ্ট চাপ থেকে মুক্তি পায়, এবং উচ্চ-চাপের পরিবেশ ফ্র্যাকচার টিপকে প্লাস্টিকভাবে বাঁকিয়ে তোলে, যা ফাটল বন্ধ করে এবং একটি স্থিতিশীল শস্য সীমানা গঠন করে। পরীক্ষামূলক তথ্য ইঙ্গিত করে যে HIP চিকিত্সা 316L স্টেইনলেস স্টিলের ক্র্যাক ঘনত্বকে 90% হ্রাস করতে পারে এবং ফ্র্যাকচারের শক্ততা 30% বাড়িয়ে তুলতে পারে।
শস্য পরিশোধন এবং microstructure আরো অভিন্ন করা
HIP-এর উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া অ্যানিলিং ট্রিটমেন্টের মতোই, যা SLM দ্রুত ঠাণ্ডা হলে আন্ডারকুলড স্ট্রাকচার বা মেটাস্টেবল ফেজ থেকে মুক্তি পেতে পারে। HIP চিকিত্সার পরে, উদাহরণস্বরূপ, Ti6Al4V খাদের মোটা কলামার স্ফটিকগুলি সূক্ষ্ম ইকুয়াক্সড স্ফটিকগুলিতে পরিবর্তিত হয় এবং শস্যের আকার 50 μm থেকে 10 μm পর্যন্ত যায়৷ এটি উপাদানটিকে অনেক বেশি নমনীয় এবং ক্লান্তির বিরুদ্ধে প্রতিরোধী করে তোলে।
2. যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা আরও ভাল করা: শক্তি এবং দৃঢ়তার মধ্যে সঠিক ভারসাম্য খুঁজে পাওয়া
ধাতব 3D মুদ্রিত অংশগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে HIP প্রক্রিয়াকরণের দুটি প্রভাব রয়েছে:
শক্তি এবং প্লাস্টিসিটি একসাথে ভাল যায়।
এইচআইপি চিকিত্সার পরে উপাদানটির শক্তি কিছুটা কম (সাধারণত 5% থেকে 15%) হতে পারে, তবে এর প্লাস্টিকতা সূচকগুলি, যেমন লম্বা হওয়া, অনেক উপরে যায়। উদাহরণস্বরূপ, HIP ট্রিটমেন্টের পর, SLM কৌশল দ্বারা উত্পাদিত AlSi10Mg অ্যালুমিনিয়াম খাদের প্রসার্য শক্তি 420MPa থেকে 380MPa-এ নেমে এসেছে, কিন্তু প্রসারিততা 8% থেকে 15% পর্যন্ত বেড়েছে, যা গাড়ির হালকা কাঠামোগত অংশগুলির জন্য ভাল।
ক্লান্তি প্রতিরোধের কর্মক্ষমতা একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি
ক্লান্তি ফাটল বৃদ্ধির প্রধান কারণ হল অভ্যন্তরীণ ত্রুটি। ছিদ্র এবং মাইক্রোক্র্যাকস থেকে পরিত্রাণ পেয়ে, HIP চিকিত্সা অংশগুলির ক্লান্তি জীবনকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। উদাহরণস্বরূপ, 650 ডিগ্রি এবং 690MPa-তে HIP দিয়ে চিকিত্সা করা IN718 অ্যালয়ের উচ্চ-তাপমাত্রার ক্লান্তি জীবন 50 ঘন্টা থেকে 173 ঘন্টা হয়ে গেছে। এটি প্রয়োজনীয় অংশগুলির জন্য জিই বিমানের ইঞ্জিনগুলির জীবনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
অ্যানিসোট্রপিক অপসারণ
মেটাল 3D প্রিন্টিংয়ের ইন্টারলেয়ার বন্ধন গুণাবলী যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে বিভিন্ন দিকে ভিন্ন হতে পারে। উপাদানটি সমস্ত দিক থেকে একইভাবে কাজ করে যখন এটি HIP দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, যা 360 ডিগ্রি অভিন্ন চাপ ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, এইচআইপি দিয়ে চিকিত্সা করা সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক বলগুলির মধ্যে রেডিয়াল এবং অক্ষীয় ঘর্ষণ সহগগুলির পার্থক্য 5% এর কম, যা স্ট্যান্ডার্ড সিন্টারিং পদ্ধতির চেয়ে অনেক ভাল।
3. অ্যাপ্লিকেশনের সুযোগ বিস্তৃত করা: "উপলব্ধ" থেকে "নির্ভরযোগ্য" এ যাওয়া
এইচআইপি প্রসেসিং মেটাল থ্রিডি প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহার করার প্রযুক্তিগত দিক দিয়ে সাহায্য করে যেখানে এর ব্যাপক চাহিদা রয়েছে।
মহাকাশ খাত
টারবাইন ব্লেড, দহন চেম্বার এবং একটি বিমানের ইঞ্জিনের অন্যান্য অংশ অবশ্যই উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং উচ্চ চাপ সহ পরিস্থিতিতে কাজ করতে সক্ষম হবে। HIP চিকিত্সা তাপীয় চাপের ফাটল থেকে পরিত্রাণ পেতে পারে যা ঘটে যখন SLM প্রক্রিয়াটি খুব দ্রুত শীতল হয়ে যায়, এবং এটি উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপে উপাদানগুলিকে আরও ভাল করে তুলতে পারে৷ রোলস রয়েস, উদাহরণস্বরূপ, HIP-চিকিত্সা করা নিকেল-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয় টারবাইন ডিস্ক ব্যবহার করে যা অপারেটিং তাপমাত্রাকে 1200 থেকে 1400 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং থ্রাস্ট-থেকে-ওজন অনুপাত 20% বাড়িয়ে দেয়৷
মেডিকেল ইমপ্লান্টের ক্ষেত্র
অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট শরীরের জন্য শক্তিশালী এবং নিরাপদ হতে হবে। HIP ট্রিটমেন্ট Ti6Al4V অ্যালয়ে আলফা ফেজ সেগ্রিগেশন থেকে পরিত্রাণ পেতে পারে, ধাতব আয়ন বেরিয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা কমিয়ে দিতে পারে এবং চাপের মধ্যে উপাদানটিকে দীর্ঘস্থায়ী করতে পারে। ক্লিনিকাল প্রমাণ ইঙ্গিত করে যে হিপ ইমপ্লান্টের ব্যর্থতার হার এক দশক পরে 3% থেকে কমে 0.5% হয়েছে।
শক্তি এবং শিপিং শিল্প
পারমাণবিক চুল্লির চাপের জাহাজ এবং গভীর-সমুদ্র সেন্সর ঘেরের মতো অংশগুলিকে খুব কঠোর পরিস্থিতি পরিচালনা করতে সক্ষম হতে হবে। এইচআইপি-চিকিত্সা করা জিরকোনিয়া সিরামিক গভীর সমুদ্রে 110MPa উচ্চ চাপ পরিচালনা করতে পারে এবং সিলিকন কার্বাইড-কোটেড জ্বালানি উপাদান 1200 ডিগ্রি উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকতে পারে। পারমাণবিক শক্তি প্রযুক্তির চতুর্থ প্রজন্মের জন্য এই উপকরণগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।